工業廠房鋼結構安裝施工實踐

◎ 廣東省第四建筑工程公司 羅思明

一、工程概況

某廠房鋼結構工程總平面圖外形呈不規則四邊形，廠區占地面積30000m2，建筑面積16836.21m2，其中綜合車間16547.89 m2，附屬用房251.92 m2，門衛36.5 m2。廠區主入口設置在市政規劃路上，廠區內主要建筑物為一棟180×90m的綜合車間。本工程鋼結構部分在工廠制作，安裝、圍護在現場施工。（見圖1）

圖1 本工程鋼結構廠房結構示意圖

二、鋼結構廠房施工技術及方案

1、鋼結構廠房施工安裝

廠房施工安裝分幾下幾個步驟：鋼柱與鋼梁的安裝及其他構件安裝。本工程特點是跨度大，安裝面積大，因此制定了多種施工方案，最后從安全、經濟、便捷施工等方面綜合考慮，決定采用如下方案：其中一臺50t吊車負責吊裝鋼柱、屋面主梁和大截面吊車梁，另一臺25t汽車吊負責安裝屋面次梁及支撐等小構件和構件卸車、現場倒運。（見圖2、圖3）

圖2 鋼梁拼裝平臺示意圖

圖3 鋼柱拼裝平臺示意圖

2、關于選擇機械設備

在進行機械設備選擇時，要充分考慮以下幾方面內容：(1)廠房施工安裝工志的具體情況、本工程的特點及難點；（2）安裝工程的施工進度及工期；（3）相關吊裝設備的特點與性能；（4）施工企業的技術力量及施工經驗；（5）工程土建交叉配合要求等。經過綜合考慮，鋼結構安裝需要選擇與其配套的起重機械設備。

3、地腳螺栓埋設要求

地腳螺栓的精度與鋼結構定位準確與否有密切的關系。

所以，在進行地腳螺栓的埋設時，精度控制十分重要，要嚴格按照相關規定執行。

軸線位移：±2.0 mm，標高：±5.0 mm。

為確保安裝后的螺栓精度符合相關要求，在鋼柱地腳螺栓安裝之前，先將平面控制網的每一條軸線投測到柱基礎面上，全部閉合，然后根據軸線劃出鋼柱外邊線，等安裝鋼柱地腳螺栓的承受架搭設完畢后，將實際需要的標高標到鋼管架子上(或木方上表面)。

首先要預檢，確認質量達到相關要求后，才能澆筑混凝土。在進行混凝土澆筑過程中，一定不能讓振搗棒碰撞地腳螺栓。

混凝土澆筑后初凝前必須進行校驗檢測，這道工序是十分重要的，通過經緯儀的視線監控，采取有效措施，將柱地腳螺栓的偏移情況進行修正，直至其恢復到正常位置上，讓其偏差距離范圍符合相關要求。

4、鋼架安裝施工步驟

鋼架安裝施工安排，要根據施工現場的環境情況進行具體分析后確定安裝步驟。同時要考慮業主方的意見及進度、工期的因素，確定安裝步驟如下：鋼柱→鋼梁→吊車梁→連系梁→水平支撐→檁條→拉桿→隅撐。

5、鋼柱安裝

鋼柱吊裝步驟：

①鋼柱就位進行軸線調整時，必須調動三位施工人員在現場進行操作，因為要采用專用度尺進行鋼柱就位檢查；三位施工人員具體分工如下：一位施工人員在進行鋼柱移動時，另外一位進行穩定的協助與調整，第三位施工人員則對其進行校驗及檢測，確保鋼柱就位的誤差控制在允許范圍內，即小于3 mm。

②在進行調整鋼柱機標高時，要注意以下幾點，首先在鋼柱的柱身體上標定標高基準點，然后用水準儀測定其差值，旋轉調整螺母或增加墊片，來調整柱頂標高。

③鋼柱垂直度初步校正：采用水平尺對鋼柱垂直度進行初步校正。鋼柱垂直度精確校正：待主框架形成后用兩臺經緯儀從柱的兩個側方位同時觀測，用纜風繩進行調整。

6、鋼梁安裝主要施工方案

考慮到工程實際情況，該廠房鋼結構跨度大，鋼架梁吊裝采用50t汽車吊裝鋼梁。主要步驟如下：

①把鋼梁放在地面的胎架上進行一一拼接，直至拼成整體，在鋼梁上架設好生命線，安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動，吊裝就位后在鋼梁的兩側用纜風繩將鋼梁固定，保證鋼梁的平面外的穩定，然后吊裝下一跨間鋼梁，待下一跨間鋼梁安裝完成后，在此跨間安裝檁條，固定鋼梁，保證鋼梁不會傾斜扭曲。

②在施工安裝時，施工技術員必須要以曲臂車作操作平臺，在操作平臺上進行施工安裝，對高強螺栓進行緊固。

7、鋼結構吊裝

在進行鋼結構施工吊裝時，要做好以下工作：

① 必須先彈出鋼柱腳底板的十字線，才能進行鋼柱吊裝施工，地腳螺栓的中心線彈出，柱腳剪力孔清理干凈，待鋼柱就位后，調整標高，把螺母緊固。

②吊裝鋼柱時，應同時使用兩臺吊車，從兩個軸線方向同步吊裝。

③為保證吊裝順利進行，每完成一個區域的鋼柱吊裝后，都必須把鋼柱重新調整，并進行固定。

④吊裝完一個區域的鋼柱后，吊裝連系桿，這樣保證鋼柱整體穩定性，使吊裝鋼梁時鋼柱不容易變形。

⑤安裝完水平系桿一個區域，并擰緊高強螺栓。

⑥吊裝鋼梁，兩對鋼梁空中對接，并把高強螺栓初擰，第一榀鋼梁用四道纜風繩拉緊，防止鋼梁向一邊傾斜。

⑦通過上述步驟吊裝完成一個區域后，再進行其它區域的吊裝。

三、進行測量施工主要內容

1、軸線方格網測設

全面復核土建施工測量控制網、軸線、標高。根據前期施工單位提供的控制點及主軸線，在±0.00處分別測設多個控制點組成矩形，在這些點上架設儀器觀測邊長和水平角，經平差計算和改正，得到4個控制點的精確坐標。根據測量規范要求，量邊精度為1/30000，測角中的誤差為±3.5″。距離采用往返觀測，角度觀察3測回，在矩形方格網的四邊，按鋼柱間距設置距離指標樁加密方格網，便于鋼柱軸線的測設。

2、建立水準基點組

以土建用水準點作為依據，在廠房施工范圍內，布設3-4個水準點，形成水準基點組。水準點采用(&=16 mm，L=1 m的鋼筋打入地下作為標志，其頂部周圍用水泥砂漿圍護。將水準點和水準基點組成附合或閉合路線，兩已知點間的高程必須往返觀測，往返觀測高差較差，附合或閉合路線的閉合差應滿足規范要求。

3、確保軸線能進行控制

只有對豎向與平面測量進行有效控制，才能保證鋼結構吊裝順利進行，及保證鋼結構工程質量。

本工程通過內控法對平面軸線位置控制。

鋼結構施工前復測土建施工留下的施工平面總控制網，各控制點間相對精度和平面圖形的角度閉合差，如誤差符合要求，根據圖紙尺寸，用直角坐標法測設平面、標高控制網主軸設在±0層的樓面上，在軸線控制點上架設經緯儀復測90°方向夾角并計算閉合差。距離用計量檢定過的鋼卷尺施加50N標準拉力，經過溫度差和尺長差修正后，計算實際距離。

4、測量精度控制細節

①鋼結構廠房質量要求高，為確保工程質量，我們所制定的質量控制目標均高于現行規范內的要求，包括偏差值的范圍進一步縮小，測量精度更高，特別預配先進的測量水準儀對整個鋼構施工過程全程嚴格監控。

②用作測量的各種儀器，在使用時，這些儀品先要計量檢測核定，并對誤差進行核驗，滿足要求后才能投入使用。

此外，還制定統一精度標準，使到測量設備在要整個施工過程實行全程統一標準。

③嚴格要求激光經緯儀投遞軸線控制點精度，投測時要全圓回轉，每隔90°投測一次，4次取中，并避免不利于觀測的因素干擾，如風速、日照、吊裝的晃動等。

④標高和軸線基準點的向上投測，先從起始基準點量測，接著組成幾何圖形，相互點之間要閉合，以便滿足精度要求并將誤差減小到最低點。

四、鋼結構安裝質量控制

1、安裝前，施工單位應對構件的產品合格證、設計文件與預拼裝記錄進行檢查，并復驗記錄構件的尺寸。鋼結構的變形、缺陷超出允許偏差時，應進行處理。鋼結構安裝前，應編制詳細的測量和矯正工藝，厚鋼板的焊接應在焊接安裝前進行模擬產品結構的工藝試驗，編制相應的施工工藝。對拼裝好的屋架應預設一定的起拱度。

2、鋼結構吊裝就位后，應對構件定位軸線、標高等設計要求控制點進行測量做好標記，對吊裝對接接頭質量進行焊前檢查。安裝好臨時支撐及鋼浪索以使鋼屋架在施工過程中安全穩定。

3、鋼結構安裝時，施工單位應提交每榀構件吊裝后的標高尺寸、焊接、涂裝等分別向監理提交驗收。

五、高強螺栓施工技術

1、對于通過高強螺栓進行連接的鋼結構，制作時必須首先注意高強螺栓摩擦面的加工質量及安裝前的保護，并應按標準要求對每兩千噸、每種規格、每種加工工藝的高強螺栓摩擦面進行抗滑移系數試驗。

2、鋼構件角度偏差將嚴重影響構件組裝時的高強螺栓穿孔率。構件的扭曲會影響連接面間的間隙，因此，在鋼結構制作時應準備一定的胎架模具以控制其變形，并在構件運輸時采取切實可行的固定措施以保證其尺寸穩定性。

3、鋼結構安裝單位在安裝高強螺栓摩擦面前，必須將摩擦面保護好，防止污染、銹蝕。并在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移系數試驗、檢查高強螺栓出廠證明、批號，對不同批號的高強螺栓定期抽做軸力試驗。

4、對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰進行嚴格控制檢查，擰螺栓的扭力扳手應進行標定等。

六、結束語

本工程經過我們的精心組織和施工，施工質量達到優良。在施工中積累了豐富的經驗，為同類工程的施工提供了有益的參考。主體結構完成后，經過檢測：各分部分項工程質量均達到規定要求，為企業贏得良好聲譽。